張則強 劉思璐 程文明 張祖濤 馬 超
1西南交通大學 成都 610031 2北京起重運輸機械設計研究院有限公司 北京 10007
新經濟、新科技的快速迭代發展對創新人才培養提出新挑戰,世界高等教育在這輪產業變革和科技革命中承擔著重大歷史使命和責任[1]。面向新產業、新模式、新技術的未來需求,亟需世界高校推進未來工程教育改革,探索新型創新人才培養模式,培養具有創新型、應用型、技能型、復合型的卓越工程科技人才。進入創新型國家前列,創新型人才是最核心的戰略資源[2]。《全民科學素質行動規劃綱要(2021-2035年)》提出了在2035年,我國公民的科學素質水平比例達到25%的戰略目標[3]。高等教育作為全民教育的先鋒,更應當大力弘揚科學精神,推進高等教育階段科學教育和科普工作,積極探索創新人才培養模式,從而提升國家自主創新能力和文化軟實力[4-6]。
學科競賽作為培養創新精神的有效途徑,在高校不同學科、不同層次、不同類型以及不同領域蓬勃發展。大學生通過學科競賽,增強了自身創新思維和實踐能力,推進了教與學的互動[7]。然而,當前高校創新人才培養體系尚未完善,學生的綜合應用能力、創新意識和高階思維能力培育不足,導致卓越工程科技人才長期處于供需脫節的狀態[8]。隨著全國范圍內世界一流大學和一流學科(以下簡稱雙一流)建設工作的深入開展,創新人才培養成為各個高校教學改革和實踐的工作的重點和關注熱點。
本文以中國大學生物流技術(起重機)創意賽為契機,構建基于物流技術的四面融合一體化創新人才培養模式。通過不斷補短板、找突破、總結新經驗,逐步探索出具有交大特色的物流技術專業教學改革方法,為實施科技創新后備人才培育計劃和輸送創新型物流技術人才提供一種借鑒和新思路[9]。
中國大學生機械工程創新創意大賽物流技術(起重機)創意賽(以下簡稱物流技術創意賽)由中國機械工程學會主辦,是國內最具權威和影響力的物流技術大賽之一,基本覆蓋了我國頂級的物流技術專家和學者,是激發大學生創新精神和發揚科學態度的尖端物流技術競賽。物流技術創意賽是一項由西南交通大學、武漢理工大學、太原科技大學、大連理工大學、和同濟大學等5所高校作為主要發起單位,面向全國在校本、專科生以及研究生的科技創新活動。自2016年在武漢理工大學舉辦了第一屆賽事,并于2019年入選《全國普通高校大學生競賽榜單》,截至目前已成功舉辦了7屆,表1為歷屆賽事的主要信息。

表1 物流技術(起重機)創意賽
物流技術創意賽需要在好的設計創意基礎上,所有作品均需制作實物,并運行完成抽選或指定的作業任務;評分主要以作業效率、自重情況等客觀分為主,再加上設計創意相關創新分;評委由來自學會、高校、企業等不同類型單位的專家所組成;賽題與工程實際緊密項結合,依據行業發展趨勢,由專家委員會充分討論、完善而定。
物流技術創意賽緊密結合國家物流行業重大需求,涉及物流技術、機械原理、人工智能、自動控制、圖像處理等多學科領域的前沿技術集成。大學生通過參與物流技術大賽,能夠綜合應用所學知識,設計滿足實際需求的物料搬運設備,逐步培養獨立解決科學問題的創新精神和實踐動手能力。因此,基于物流技術創意賽進行對物流技術專業、機械工程專業、工業工程專業等的創新型人才培養模式的探索具有重要的研究意義。
圖1為歷年全國物流技術(起重機)創意賽決賽參賽作品及決賽高校數的分布圖,可以看出,參加決賽的高校數量逐年增加,從第一屆的8所擴大到了第七屆的79所,參賽高校包括了清華大學、中南大學、東北大學、哈爾濱工業大學等,參賽面的擴大明顯;參賽作品由第一屆的26組到第七屆的200組,參加決賽的學生近千余人,表明大賽的影響力亦在逐年擴大。以2022年為例,大賽吸引了中華網、中國網、中國青年報、中國教育報等眾多媒體的關注,并做了專門的宣傳報道。

圖1 物流技術(起重機)創意賽歷屆決賽參賽作品及決賽高校數
通過數年的總結并結合新時期創新人才培養的需求,提出了四面聯合一體化工程創新人才培養模式,如圖2所示,即面向學生,以賽促學;面向教師,以賽促教;面向學校,以賽促建;面向社會,以賽促創。

圖2 四面聯合一體化工程創新人才培養模式
傳統物流技術人才培養方案難以滿足新時期的要求,因此,通過組建興趣社團、專業實驗室等方法,來開展以學生為主體參與型教學改革與實踐。成立物流技術興趣社團,舉辦專業興趣活動,如通過開展物流技術科普講座,吸引更多的學生加入,學習物流智能技術,建立物流系統思維。通過物流技術興趣社團的建立,確保興趣社團運行的穩定性和延續性;同時,也為學生提供了交流溝通的途徑,提升團隊的凝聚力。利用自由研討室、專業實驗室等,進行主題研討、創作設計以及答辯前的演練,有助于學生在競賽解題或作品研發。競賽活動要求學生從根本上掌握本專業理論知識,并建立邏輯思維進行發散性思考,拓展交叉學科知識,打破跨領域壁壘,發展創新思維。
物流技術(起重機)創意賽作為中國大學生機械工程創新創意大賽的專業賽項之一,在創新性、作品質量,作業時間、可靠性、社會效益等方面設置了較為科學和完善的賽事評價標準。這一標準是由教育部會同國內頂尖的物流技術專家、發起高校單位共同制定并持續完善的,具有科學性、引領性和權威性。
將賽事標準融入第一課堂,推動競賽與專業教學有機結合,從而進行創新人才培養。教師作為人才培養中的掌舵手,務需充分發揮其主導作用,增強教師專業水平和執教能力,鼓勵打造賽教聯合的優質課程。
在中國大學MOOC(慕課)國家精品課程在線學習平臺開設《大學生科技創新課程之起重創意大賽》、《大學生創新與創業實踐》、《物流系統與規劃》、《物流系統仿真》、《機械設計基礎》等精品課程。其中,《大學生科技創新課程之起重創意大賽》從賽事主題、比賽創意、學生合作與分工、方案設計與優化、作品實現與展示、國賽答辯與備選、成果保護與轉化等方面進行講授,由理論高度過渡到實踐領域,生動且直觀地為學生學習和賽事提出指導意見。將物流技術(起重機)創意賽中取得的經驗進行梳理、總結和升華,使課程知識內容精準化、專業化和體系化,進而成為深化創新人才培養教育課程改革的重要突破口。
雙一流建設背景下,積極推進高等教育階段科學教育和創新創業人才培育計劃,探索并建立科學教育資源有效銜接機制。
物流技術(起重機)創意賽的開展促進學校不斷完善人才培養模式,構建了五位一體的競賽管理機制,探索了線上線下混合式學科競賽模式以及跨校組隊聯合指導的新途徑。同時,加強了師資隊伍建設,建立了科技創新實踐平臺,從而培育出具有專業知識、實踐經驗、創新實干能力的物流技術人才。
五位一體的競賽管理機制由激勵機制、保障機制、協作機制、宣傳機制以及成果轉化機制組成。1)建立科學、公平的激勵機制,有助于充分發揮師生的主觀能動性,提升師生參與競賽的意愿;2)搭建專業實踐平臺,實現競賽資源平臺化,保障師生良好的競賽環境和條件;3)建立組內協作、校內協作、校外協作等多層次、多學科協作機制;4)完善多渠道的宣傳機制,依托各類媒體、工作平臺、海報等加大競賽宣傳力度;5)健全成果轉化機制,實現競賽成果多元化工程。
隨著物流技術(起重機)創意賽的發展,推動了社會著力打造規范化建設、智慧化傳播、社會化協同和國際化合作的科學素質建設生態,營造崇尚創新、熱愛科學、求真務實的社會氛圍。
四面聯合一體化工程創新人才培養模式,很好地契合了工程教育認證標準中規定的畢業要求8項能力,即問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、個人與團隊、溝通、項目管理、終身學習,亦是對以學生為中心、以產出為導向理念的一種很好遵循。
多年來充分發揮學科優勢,培養創新人才和推進高校創新教育改革,以行業骨干企業為依托,以各類學科競賽為載體,扎實推進科教融合、產教融合,切實將國家建設的創新型人才培養落到了實處。
在基于物流技術(起重機)創意賽的四面聯合創新人才培養模式實施以來,成效顯著,歷屆獲獎質量和數量均名列前茅。表2為歷屆物流技術(起重機)創意賽獲獎情況。在2022年第七屆物流技術(起重機)創意賽中,79所高校200件作品同臺競技,全國決賽共產生了一等獎25項,代表學校參賽的8支隊伍均獲得了大賽一等獎。

表2 歷屆比賽獲獎情況
在中國大學生物流技術(起重機)創意賽中的優秀表現,也充分助力了學校在全國普通高校大學生競賽排行榜的升位。在2022年2月發布的全國普通高校大學生競賽第六輪排行榜(2017年~2021年)排名中,學校以總分93.39分的成績居全國高校第九名;其中,在單年度2021年大學生競賽排行榜中,位列全國第五名。
雙一流建設背景下,開展基于物流技術(起重機)創意賽的創新人才培養模式的探索與實踐,提出了基于物流技術的四面聯合一體化創新人才培養模式,通過四面聯合一體化創新人才培養模式,提高了學生勇于創新、理性質疑、求真務實的能力,建立了全方位、多維度的創新賽事育人體系,是學生、教師、高校、社會之間知行并舉、產學合作的有益探索,也是當下深化高校教育改革與實踐,推進雙創教育改革升級,形成創新人才培養新理念和新模式的一種新嘗試。